混凝土绝热温升测试仪的设计原理及其应用

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发布时间：2021-09-18

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混凝土绝热温升测试仪的设计原理及其应用
Design Principle and its Application of Detector for M easuring
Concrete Adiabatic Temperature Rise
郑贺伊郭苏
深圳泛华工程集团有限公司518034
摘要：混凝土绝热温升是影响大体积混凝土产生温度应力的重要热学参数之一，对于大体积混凝土的开裂预防起到了关
键性的作用。因此，准确测量混凝土绝热温升及其变化规律就显得尤为重要。以自主研发的FH—ATRD型混凝土绝热温升
测试仪以及PID测控系统，对混凝土的绝热温升进行了试验测试，得出了不同配合比的绝热温升随着时问的变化规律，
并且在深港西部通道口岸港方x光检查通道大体积混凝土施工中应用，有效地保证了工程质量。
关键词：混凝土绝热温升配合比大体积混凝土PID
中图分类号；TU198+．2 ，文献标识码 B 【文章编号】1004—1001(2012)02—0167～03
随着中国经济的飞速发展，大量的桥梁、大坝等工程开
工建设，大体积混凝土结构应用越来越广泛。混凝土是一种
导热性能低的脆性材料，水泥水化放热会在大体积混凝土
内部积聚，引起的温度梯度导致混凝土结构的开裂，不仅影
响建筑物的正常使用，甚至危及人民的生命财产[”。混凝土
绝热温升是影响大体积混凝土产生温度应力的重要热学参
数之一，它是指在绝热条件下，由于水泥水化热所产生的热
量使混凝土结构升高的温度。测定混凝土绝热温升的方法
共有2种：其一是直接法，即通过保持环境温度和混凝土温
度一致，再用混凝土绝热温升设备对试件直接进行测量；其
二是间接法，即先通过测定水泥的水化热，再根据水化热、
混凝土比热容、密度以及水泥用量计算绝热温升，但此种方
法不能很好地反映混凝土拌合后的温度变化[2]。FH-ATRD型
混凝土绝热温升测试仪就是采用直接法来对混凝土的绝热
温升进行测量的仪器。，
1 混凝土绝热温升测试仪结构及原理
测定混凝土绝热温升的核心是保证整个试验过程的绝
热条件，即保证混凝土试件不与外界产生热交换。水泥水化
过程缓慢，测定混凝土绝热温升的试验周期长，通常1个
周期需要7 d～14 d，有的甚至28 d之多。例如，目前施工
中的某特高拱坝，混凝土掺粉煤灰30％，根据实际观测资料
分析，在28 d以后，混凝土绝热温升还有6 oc～8 oC之多，
因此，对于某些配合比的混凝土绝热温升的试验，最好持续
90 d一180 d[3]。直接测定混凝土的绝热温升，要保证在整个
作者简介：郑贺伊(1986一)，男，硕士，工程师。
作者地址：深圳市福田区景田北民华大厦5F(518034)。
收稿日期：2012一Ol一21
试验过程中，既不能使混凝土温度向外部环境散热，也不能
由于外界环境高于混凝土温度而给试件反向加热，从而提
供给混凝土试件一个绝热的封闭空间，保证整个试验过程
的绝热温升。
1．1混凝土绝热温升测试仪结构构成
本测试仪器一般主要由3部分组成：试件盛放装置、绝
热控温装置，以及测量控制装置。FH—ATRD混凝土绝热温升
测试仪将3个部分集成在一起，其中绝热控温装置由内外
2层保温装置、控温装置、测温传感系统构成，温度传感器
主要布置在混凝土试件中心、绝热控制内层、绝热控制外层
以及置于室外空气中(图1)。
仪器} 盖
热装置
图1 FH-ATRD混凝土绝热温升测试仪内部结构示葸
通过不断对混凝土绝热温升装置进行试验测量后发
现，双层控温设备的实验性能要明显高于单层控温设备，双
层控温装置可以很好地解决系统整体受外界气温环境的干
扰和外界空气温度的不断变化对跟踪加